NGC 20 und TYC 2264-35-1

Der November 2021 bot nur wenig klare Nächte an. Am 23.11. versprach der klare Tag eine ebensolche Nacht und die Temperatur fiel schon am späten Nachmittag in Richtung 0°. Die Beobachtung begann ich schon vor 18 Uhr mit dem Stern Epsilon Pegasi (Enif). Bei Enif handelt es sich um einen im Visuellen 2.4 mag hellen K2-Typen. Genaugenommen ist Enif ein K2-Überriese, seine Leuchtkraftklasse wird mit Ib angegeben.

Das Ziel des Abends war zu versuchen von der E/S0-Galaxie NGC20 ein Spektrum aufzunehmen. Gegen 18Uhr stand diese aber noch zu tief uns so begann ich den Enif-Spektren und ich erstellte auch eine erste Kalibration.

Bei der Planung der NGC20-Spektroskopie benutzte ich wie fast immer den Aladin-Viewer, um im Bildfeld des Guiders einen passenden Leitstern zu finden. Zwar besitzt meine Aufnahmesoftware Astroart einen Spektroskopie-Nachführmodus, doch ein Leitstern ist vorzuziehen – zumal es neben Hochnebel auf jede Menge Luftunruhe gab, da in vielen Häusern der Nachbarschaft geheizt wurde. Der Screenshot zeigt die Aladin-Ansicht, die auf NGC20 zielt (violettes Kreuz).

Quelle / Aladin: Aladin Sky Atlas, https://aladin.u-strasbg.fr/

Quelle: https://aladin.u-strasbg.fr/AladinLite/

In Aladin kann man für die gezeigten Objekte auch alle Katalogeinträge mit anzeigen lassen. Hier lässt sich auswählen, welchen Katalog man wünscht. Ich habe SIMBAD gewählt und das nächste Bild zeigt für NGC und den leicht orangefarbenen Stern links der Galaxie die Daten.

Bei dem Stern handelt es sich um TYC 2264-35-1. Für den Stern gibt es einen Wert für die visuelle Helligkeit von 10.4 mag, einen Spektraltyp findet man nicht. Interessant ist nun, dass der Stern quasi mit spektroskopiert wird, wenn man für NGC20 ein Spektrum erstellt. Dies liegt daran, dass das Licht beider Objekte in den horizontal verlaufenden Spalt fällt. Hier hilft das schlechte Seeing mit, das die Abbildungen der Sterne, wie auch die der Galaxie etwas aufbläht.

Das folgende Bild zeigt das Blickfeld des Autoguiders, das eine 3 Sekunden lange Einzelaufnahme liefert. Im Vergleich zu Aladin mit dem DSS-Bild, sind auf dem Autoguider-Bild nur die helleren Objekte zu sehen.

Das erste Spektrum des nächsten Bildes zeigt die Spektralprofile von Enif und von TYC 2264-35-1. Man erkennt, wir ähnlich beide Profile verlaufen. Die Linienstrukturen von der NGC20-Nachbarn verweisen also darauf, dass es sich hier auch um einen K2-Typ handeln könnte.

Im folgenden werden in einzelne Bereiche hineingezoomt, so dass man die Linien und die Zuordnung zu den Elementen besser erkennen kann. Bei den von mit eingefügten Element-Linien erkennt man, dass diese mitunter so dicht liegen, dass sie zusammen ein Blending, also eine gemeinsame Absorption bewirken.

Die terrestrischen O2-Linien sind mit grauer Farbe eingezeichnet.

Nimmt man nun das Spektrum des Galaxie NGC20 dazu, so fällt zuerst auf, dass dieses stärker verrauscht ist. Die Galaxie besitzt eine Helligkeit im Visuellen von etwa 15 mag. Im Blauen ist sie mit 14.5 mag heller, was sie auch zu einem UV-Objekt macht.

Das NGC20-Spektrum zeigt bei 760.5 nm die terrestrische O2-Signatur, man tut sicher aber schwer in dem Rauschen klare Verläufe von Absorptionslinien auszumachen. Das Spektrum von NGC20 ist das „rohe Spektrum“, das sich aus dem Fits-Bild ergibt, es wurde der Hintergrund abgezogen, aber noch keine Instrumenten-Response-Korrektur vorgenommen.

Auch hilft es bei der Suche nach Linien nicht, wenn man annimmt, dass das Zentrum von NGC20 hier das spektrometrierte Licht liefert, und dieses daher eher durch ältere Sterntypen bestimmt sein dürfte. Also etwas durch K-Typen. Wenngleich das bei NGC20 nicht stimmt, weil die Blauhelligkeit ja auf eine erhöhten Anteil durch junge Sterne hinweist. Aber dies bleibt Spekulation, das das Profil kaum Details verrät.

Was ich noch versucht habe, ist eine Glättung des Fits-Rohdatenbildes. Damit nimmt das Rauschen ab, es werden aber auch durch die Median-3×3 Glättung mögliche Linienintensitäten reduziert. Bei den beiden Profil wurde jetzt auch eine Response-Kurve angepasst.

Man erkennt, dass die zum Vergleich gezeigte Kurve von Enif zum blauen Ende des Spektrum hin abfällt, eben weil Enif als K2-Stern orange leuchtet.

Die Galaxie NGC20 zeigt einen Verlauf, der zum Blauen hin, nicht abfällt sondern., wenn man von rechts nach linke geht, leicht ansteigt.

Die Rotverschiebung des Galaxie NGC20 ist mit z = 0.0017 angegeben. Würde man also Linien sehen, so würden diese bei längeren Wellenlängen zu finden sein. Für eine Wellenlänge von 600 nm ergäbe sich dann eine Verschiebung von +10.2 nm.

Mit diesem Wissen kann nun an markanten Stellen nachschauen, ob es sich nicht doch ein Hinweis auf rotverschobenen Linien findet.

Als Beispiel und als „Suchbild“ habe ich den Bereich um die Na-I-Doublet-Linien unten dargestellt. Die grüne Kurve zeigt die Enif-Na-Absorption deutlich bei 589 nm. Die Auflösung des Spektrografen erlaubt keine Trennung der Doublet-Linien, daher sieht man nur eine Absorptionslinie.

Mit etwas Wohlwollen und Phantasie lässt sich um Verlauf des NGC20-Profils tatsächlich bei etwa 599 nm eine Einsenkung erkennen. Es könnte sich dabei um die Na-I-Linie handeln.

Um hier mehr Sicherheit zugewinnen, hilft aber nur länger belichtete Spektren von NGC20 aufzunehmen. Die hier genutzte Profile entstanden aus sechs 20 min Aufnahmen, die kombiniert wurden. Zu empfehlen wäre auf mindestens 30 min zu verlängern, und auch auf besseres Seeing zu hoffen, so dass mehr Licht der Galaxie in den Spalt des Spektrografen fällt.

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